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这一病例“绝无仅有”,或为癌症临床研究、诊断和免疫治疗,提供新思路。
撰文
燕小六
她,36岁,先后罹患12种不同类型的肿瘤。其中至少5种是恶性的。
近日,西班牙国家肿瘤研究中心(CNIO)团队在《科学-进展》发表研究文章,称这一病例“绝无仅有”,或为癌症临床研究、诊断和免疫治疗,提供新思路。
“该患者携带一种极特别的基因突变。一般,这会导致胚胎和神经系统发育异常,造成不孕不育、流产、胚胎停育等。但这名患者不仅顺利出生,也没有显著智力缺陷。甚至,这种基因突变似乎改造了她的免疫系统,进化出识别并杀死癌细胞的能力。”生物分子学家、CNIO细胞和癌症研究小组负责人MarcosMalumbres接受采访称。
史上新发现
为便于描述、保护隐私,暂且称这位女士为A。
2岁那年,她被诊断出左侧耳道胚胎性横纹肌肉瘤Ⅲ期,做了放化疗。这是一种较常见的儿童恶性肿瘤。此后,每隔几年,她就会被诊断一种新的肿瘤,病灶分布在身体不同部位。
到文章发布,她先后被诊断出的良性肿瘤,包括股骨、肱骨软骨瘤,左侧腮腺的多形性腺瘤,左侧乳腺低级别梭形细胞肉瘤、乳腺脂肪瘤,毛母细胞瘤,和多结节性甲状腺肿。
期间,还穿插着恶性肿瘤的诊断和治疗,包括Ⅰb期宫颈透明细胞癌、结肠黏膜内腺癌、直肠腺癌,及恶性度较高的发育不良痣、管状腺瘤等。
A女士及家人觉得,这应该和遗传有关。A女士的姐姐在17岁那年,确诊1型糖尿病,婚后经历了3次早期流产。其母系家族中的女性似乎都很难有孩子,1位阿姨连续4次不明原因流产。其外婆怀孕7次,其中2次自然流产,1次死产。
在其父系、母系家族中,癌症也不少见。她有个叔叔,55岁时确诊结直肠癌。她的母亲在45岁时,被确诊左乳浸润性导管癌Ⅲ期。
年前后,在A女士及其家人授权下,CNIO研究团队采集了他们的血液样本。最初,团队采用多细胞测序,未能找到遗传性肿瘤等相关基因。研究团队认为,问题一定存在,只是方法不对。
对于多细胞生物来说,细胞与细胞之间存在差异。但基于多细胞的测序只能算出“平均分”,很容易错过细胞的异质性问题。于是,团队转用“单细胞测序”。他们从A女士及其亲属的血液样本中,分别提取上万个外周血单个核细胞,分析、读取每个细胞的完整基因组。
这次,他们找到一些奇怪的东西。A女士的父母没有亲缘关系,却都有MAD1L1等位基因突变。这导致A女士出现MAD1L1纯合突变。
MAD1L1在细胞有丝分裂、增殖过程中发挥着重要作用。相关突变会导致细胞染色体数量异常,并造成细胞过度复制。
针对A女士的单细胞测序显示,其不同类型的血细胞均具有异常数量的染色体,占比达30%-40%,检出率远高于其父母(父亲为0.7%,母亲为1.5%)。不同细胞的染色体数量不一,有的是过多、有的则过少。医学上称这类染色体异常为“马赛克杂色非整倍性(MVA)综合征”,此前临床研究已证实3个基因突变与之有关。MVA患者会出现发育迟缓、小头畸形、智力障碍和其他先天性缺陷,更易患癌症、预后也较差。
关于MAD1L1纯合突变的研究较少。几项动物模型显示,携带该突变的实验鼠根本没法活着出生。
“我们无法解释,她在胚胎阶段是如何发育,又是怎样顺利降生的。”MarcosMalumbres介绍,病史调查显示,A女士是足月顺产,出生时体重、身长低于平均值,新生儿评分为9分(满分10分)。她有小头畸形,但没有精神发育迟滞、免疫缺陷等证据。
联合作者、CNIO家族性癌症临床部门的负责人MiguelUrioste表示,A女士是迄今有文献报告的首例MAD1L1纯合突变者。“目前,我们给她的诊断是MVA。但从生物学看,她可能创造了一种新的疾病定义。MAD1L1纯合突变更具侵袭性,致细胞畸变率更高,患者对多种肿瘤都极端易感。”
英国《每日邮报》形容,这是1/80亿的基因突变。
西班牙国家肿瘤研究中心细胞和癌症研究小组负责人MarcosMalumbres和CarolinaVillarroya(左)。图片来源/EUROPAPRESS
研究具有两大意义
研究团队疑惑且好奇的另一点是,年至今,A女士再未新发肿瘤。此前确诊的恶性肿瘤均达到临床治愈水平。“她独居,有工作。前几天我们刚聊过,她感觉不错。”MiguelUrioste说。
“基因突变或是一把双刃剑,一方面导致其易患癌,另一方面又赋予她一种非自然的能力,能够战胜癌细胞。”《每日邮报》报道。
CNIO生物化学家、研究第一作者CarolinaVillarroya解释,A女士的免疫反应似乎因基因突变而调强。“MAD1L1纯合突变刺激免疫系统,诱导细胞自主反应。其血浆中特定细胞因子和炎症水平都较高。”
研究观察到活化的γδT细胞。这是T细胞亚群之一,已在体内、外多种实体瘤细胞中,显示出强大的肿瘤细胞杀伤力。
“我们有个猜测。MAD1L1纯合突变导致机体不断产生异常细胞。慢慢地,免疫系统能识别染色体数目错误的细胞,形成慢性防御反应。70%的癌症伴有染色体异常。基于这一发现,我们或能利用与非整倍性的免疫增强,开启癌症临床治疗新研究。”MarcosMalumbres说。
CarolinaVillarroya表示,单细胞测序在本次研究中也大放异彩。“有些家族成员的MAD1L1基因突变仅现于单个细胞。”
基于这一发现,文章提出,单细胞测序或可用于“癌症早筛”,即在出现临床症状或常规检测发现肿瘤标志物之前,就识别出具有肿瘤潜力的细胞。这一技术还可用来研究特定细胞变化及后果。
西班牙医学肿瘤学会家族和遗传性癌症专家AnaBeatrizSnchezHeras未参与前述研究。她认为,该研究意义重大。“这项工作有助于增加我们对细胞恶性转化机制和分子途径的了解,临床应用前景广大。”
Tenorio综合征发现者、医院罕见遗传病专家JairTenorio称,A女士或是全球已知癌症风险最高的人,像她一样的患者应该还有,只是尚未发现。“我们正面临一种新的疾病。”
资料来源:
1.AWomanHadCancer12TimesbyAge36.HerGenesShowedSomethingNeverSeenBefore.ScienceAlert
2.BiallelicgermlinemutationsinMAD1L1induceasyndromeofaneuploidywithhightumorsusceptibility.SCIENCEADVANCES.2Nov,Vol8,Issue44.DOI:10./sciadv.abq
来源:医学界
校对:臧恒佳
责编:田栋梁
编辑:赵静
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原标题:《36岁患12种肿瘤,她是全球癌症风险最高的人》